Cálculo de la superestructura de un puente de sección compuesta simplemente apoyado

Abstract

El término "construcción de puentes a base de vigas de sección compuesta”, define un sistema en el cual se logra la interacción de una losa de concreto con una viga de acero por medio de un dispositivo mecánico llamado conector de cortante. La losa de concreto se convierte en el patín de compresión de la viga de sección compuesta, mientras que la sección de acero resiste, los esfuerzos de tensión. Los conectores de cortante pueden ser en la forma de canales, vástagos salientes o espirales y sirven para trasmitir el cortante longitudinal del concreto al acero, así como también para evitar que el concreto se despegue del perfil. El uso de las vigas de sección compuesta trae como consecuencia un ahorro en el costo de la estructura debido a que la hace más eficiente al aprovechar la venta ja de la reducción del peso y al lograr que la losa desempeñe varios papeles al mismo tiempo, ya que no sólo se usa para trasmitir la carga de piso a la viga, sino que también colabora en soportar la carga juntamente con la viga de acero. Las dimensiones de la viga de acero y de la losa de concreto se establecen sobre la base del momento de inercia de la sección compuesta el tamaño y el espaciamiento de los conectores de cortante se seleccionan de acuerdo con los principios del comportamiento elástico y la distribución del cortante longitudinal. Las hipótesis básicas para el análisis y diseño de una viga de sección compuesta son: a) La losa de concreto este conectada continuamente a la viga de acero a todo lo largo de éste. b) El deslizamiento del conector de cortante es directamente proporcional a la carga en el conector. c) Existe una distribución lineal de les deformaciones unitarias a través del peralte del miembro. d) La losa y la viga no se separan verticalmente en ningún momento ni punto a lo largo de la viga. Las pruebas han indicado que el momento último de una viga de sección compuesta no es afectado por el método empleado en su construcción esto es, la viga de acero no necesita apuntalarse mientras que fragua el concreto. Por tanto, la sección transversal de la viga puede diseñarse sobre la base de la carga aplicada total, muerta y viva. La cortante total en el extremo de la viga compuesta es soportado el alma y por las conexiones extremas de la viga de acero sola.